1 什么是生物多样性？生物多样性保护与可持续发展的关系。

生物多样性保护的生态学和经济学意义。

生物多样性包括了多个层次，主要是：遗传多样、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。

遗传多样性：又称基因多样性，是指广泛存在于生物体内、物种内和物种间的基因多样性。

任何一个特定个体的物种都保持着大量的遗传类型，是个基因库。

遗传多样性主要包括分子、细胞和个体三个方面的遗传变异的多样性。

物种多样性：即物种水平的多样性。

对一个地区内的物种多样性的研究可以通过分类学、生物地理学方法进行。

生态系统多样性：是指生境多样性、生物群落多样和生态过程多样性，生境多样性主要是指无机环境，如地形、地貌、气候、水文等，生境多样性是生物群落多样性的基础。

生物群落多样性是指群落的组成、结构和功能的多样性。

它们的过程是指生态系统组成、结构和功能在时间和空间上的变化，主要包括物种流、能量流、物质循环、水分循环、生物间的竞争、捕食和寄生等。

景观多样性：是指不同类型的景观在空间结构、功能机制、时间动态方面的多样性和变异性。

生物多样性需在上述四个方面加以保护。

保护的重点应是生态系统的完整性和珍稀濒危物种。

生态系统多样性既是遗传多样性和物种多样性的保证，又是景观多样性的基础。

生态系统稳定是物种进化和种内遗传变异的保证。

生物多样性是地球经过40多亿年的自然演化而形成的，是地球上最宝贵的自然资源，不但给人类社会提供了丰富的食物、药物和部分工业原料，而且在保持水土、调节气候、维持自然平衡等方面起到了举足轻重的作用。

然而在世界范围内，野生生物的多样性在不断地遭到破坏，据报，目前由于生境地的破坏导致每年大约有 1.75万种的生物从地球上消失。

导致生物多样性减少的原因有多种，归纳起来主要有以下几个：1.大面积的森林砍伐（森林中的物种众多，特别是热带森林，森林砍伐后再进行烧山种植，原来森林中的物种几乎全部被毁灭。

）2.草地的过度放牧和开垦（草地的过度放牧和开垦的直接影响是使大量原生植物遭到破坏，而过度放牧和开垦造成的荒漠化、盐碱化会导致野生物种灭绝）。

3.生物资源的过度利用（滥捕乱杀是造成生物多样性减少的另一个重要原因，所有濒危、渐危和罕见的脊椎动物中，大约37%是由于过分利用而造成的。

）4.外来种的引进或侵入也是造成生物多样性减少的一个重要原因（外来种通过捕食或竞争直接威胁动植物区系，或通过改变自然生境发生间接的影响）。

意义：（经济和生态上）生物多样性是自然生产和许多生态功益的源泉和基础。

首先生物多样性具有重要的经济价值，最为明显的表现在农业上。

当代农业就源于基于野生动植物，牛、羊、鸡、鸭等各类牲畜的饲养，五谷杂粮、蔬菜瓜果的种植与轮作、病虫害的防治、水产养殖的发展都是在不同的层面上利用了生物的多样性。

近年来，对种内基因多样性的开发和利用，尤其明显。

无论是传统农业中的栽种不同变种的同类作物，来抵御病虫害或旱涝灾害，以得收获，还是近年利用基因工程来增加生产量或改善品质，都受惠于生物多样性。

未来农业的发展仍将依赖于自然的基因库。

多种多样的生物种类和生态系统类型具有产生新型食物和新型农业生产方式的巨大潜力。

生物多样性对人的身心健康亦至关重要。

无论东方还是西方，药物的主要成分来自自然生物，将来新药的开发会在很大程度上取决于自然基因库的库存状况。

生物多样性不仅对人的健康很重要，而且还十分有益于心理、精神和文化的健康。

从生态上来讲，高的生物多样性维持着生态系统的合理结构、健全功能和结构功能的稳定性。

物种的消失，特别是那些影响水和养分动态、营养结构和生产能力的物种的消失，会削弱生态系统的功能，物种的减少往往使生态系统的生产效率下降，那些功能相似而又对环境反应不同的物种保障整个生态系统可以在环境变化下调整自身而维持各项功能的发挥。

生物多样性是生态系统持续发展和生产力的核心。

其重要的作用包括：1.生物多样性在复杂的时空梯度上维持生态系统过程的运行。

2.生物多样性是生态系统抗干扰能力和恢复能力的物质基础。

生态系统中存在功能相似的许多生物是生态系统稳定性和功能优化的基础。

如食物网提供了营养和能量流动的可替换途径。

相反，单种作业在提高目的产品的输出的同时却降低了系统的抵抗能力。

3.生物多样性是生态系统适应环境变化的物质基础。

丰富的物种和基因变种形成了新物种形成的基因源，有利于物种进化，也用利于生态系统对环境变化做出反应，这种适应力是生态系统功能得以长期保持的关键。

农业活动对生物多样性的影响农业生产活动如土地的农业利用、耕作、作物间套种植方式、放牧、农药化肥的使用以及农业动植物遗传改良（包括外来种引入）等是农业生产力提高的重要途径，同时也是影响生物多样性的重要因素之一。

土地的不合理利用易导致生境破碎，生物多样性下降；大规模的机械作业导致土壤动植物区系的变化，甚至导致某些物种消失；农药（除草剂、杀虫剂等）的高度使用使非靶动植物受到伤害；品种改良、外来种引入以及远缘外源遗传物质的利用（如远缘杂交）在丰富了遗传多样性的同时，导致农作物类型和品种简单化，一些古老的地方种和农家种等传统资源丢失，而一些合理的农业措施（间套作、实行有机农场等）将有利于生物多样性的保护。

农业活动注重的是提高农业生产力，而往往忽视其对农业生产系统中野生动植物（包括有害和无害）的影响以及野生动植物在维持系统稳定和平衡上的作用。

所以要求我们在从事农业生产活动时，要采取合理的农业活动方式，合理管理有害生物，减少农业活动对生物多样性的负面影响。

2 什么叫全球气候变化？全球变化的起因。

以一种陆地生态系统为例，试论气候变化与生态系统间的相互作用。

广义上来讲，包括温室气体导致的气候变暖，臭氧层破坏，海平面上升等多方面的内容，从狭义上来讲，主要是指气候变暖。

全球气候变化的起因：A．工业革命以来大量开采燃烧煤和石油等化石燃料，释放了大量的CO2和CH4等气体，这些气体对太阳短波辐射无阻挡，但对地面的长波辐射具有吸收和散射的作用，导致对流层温度升高，所以这些气体被称为“温室气体”。

B．滥伐森林，森林原是大气碳循环中的“库”，砍伐森林则把“库”变成CO2的“源”。

C．另外，土地利用方式的变化，会引起土地覆被的变化，进而影响到大气与地面之间的水热平衡。

也会使气候发生变化。

陆地生态与气候条件密切关联，气候变化将严重影响生态环境，陆地生态系统改变也会影响气候，二者是相互作用，相互影响的。

一个陆地生态系统的存在和维持，是与阳光、空气、水分和热量等条件联系在一起的，如这些条件发生了变化，该地区的陆地生态系统就必然随之在功能和结构等方面发生改变。

陆地生态系统生态环境的破坏也会影响气候。

大规模的砍伐森林造成的荒漠化和沙化，以及近期出现的沙尘暴等都是生态系统对气候的反馈，也是对人类无节制行为的一种惩罚。

以农业生态系统为例，气候变化和大气二氧化碳含量改变将改变土壤、植被的生产率，改变系统的生理功能和生物化学循环，改变植被分布结构。

大气CO2浓度升高直接影响到作物的光合作用，使作物叶片表面的CO2浓度梯度增加，有利于提高光合速率，提高农业生态系统的生产力。

另外由于CO2浓度增加导致的气候变暖，还会影响农业的种植制度，并使种植界限北移，对农业生产产生有利的影响，但同时还可能造成病虫草害加剧等，又会产生不利的影响。

反过来农业生态系统中土地利用方式的变化，也会影响到地表覆盖状况，从而影响到地面与大气之间的水热交换，又会使气候发生变化。

又如北非Sahel地区因人为砍伐树木，过度放牧造成的生态环境恶化，导致当地降水减少，温度增高，形成气象干旱，干旱进一步加剧环境恶化，这种相互影响形成一种环境降级的恶性循环。

对全球变化的认识（对全球气候变化的认识）全球气候变化研究的现状：根据古气候资料、仪器记录资料分析和气候模式计算结果，对全球气候变化问题得出如下几点结论：（1）自从工业革命以来，大气CO2和CH4的含量一直在升高。

（2）古气候资料表明，在过去的25万年中，CO2和CH4含量的长期变化与温度呈高度正相关联系。

表明它们曾作为有效的强迫因子参与了冰期与间冰期全球气候变化。

（3）理论研究和模式模拟证实，大气CO2和CH4含量增加确能引起全球平均地面气温升高。

（4）一般认为，近百年来全球海平面上升是由于同期的升温引起的。

（5）末次冰期和冰后期初期北大西洋地区发生了剧烈的气候突然变化。

总之，我们现在已经明确知道的是，工业革命以来人类活动排放了大量的温室气体，这些温室气体的一半左右保留在大气中。

大气温室气体浓度的增加必然会引起气温升高。

模式和观测分析表明升温在高纬比低纬明显，大陆比海洋明显，冬季比夏季明显。

温度的上升会引起全球降水量增加，但降水量和土壤水分含量的变化存在着更显著、更复杂的区域差异。

全球增暖也会导致海平面上升。

这些变化会对全球陆地自然生态系统造成重要的影响，对一部分地区的社会经济系统产生负面作用。

全球气候变化的特点：（1）复杂性和不确定性（2）气候变化的速率问题（3）气候变化的地域差异我国全球气候变化的对策：充分考虑科学认识现状和气候变化的基本特点，还应考虑本国国情及国际环境政治发展动向，在目前阶段，应对如下问题给以进一步的重视：（1）根据现有知识，采取减轻、防范和适应措施（2）参与国际合作，维护国家利益（3）加强科学研究，减少不确定性3 试论数学模型在生态系统研究中的作用和问题，并描述数学模型构造和应用的一般过程。

（1）什么叫生态系统模型？生态系统模型是在对生态系统全面分析的基础上，抓住反映系统本质的属性，以文字、图象、符号或数学表达式对系统进行描述的方式。

或者说，模型是客观生态系统的抽象和简化。

模型能使一个十分复杂的系统简化地被了解，并能预测它的未来，模型并不要求成为真实生态系统的精确复制，而是要使之简化，以便于揭示关键性的生态过程。

运用生态系统模型开展研究具有重要意义，主要的是：1）有助于判断所掌握的资料、数据和知识的情况，为下一步作准备；2）有助于加强对生态系统的整体性和动态性的了解；3）建模过程是激发思考、提出新思路、进行新实验的过程；4）有利于预测工作。

生态系统模型的分类1）按模型的对象，分为生态系统的生产模型、行为模型、能源模型、环境模型和资源模型等。

2）按用途分为系统构建模型、功能模型、系统规划模型和评价模型等。

3）按输出结果分为随机模型和确定性模型。

4）按性质分生态系统形态模型、实物模型、逻辑模型和数学模型等。

数学模型作为生态学研究方法之一，越来越受到人们的重视。

数学模型是一个系统的基本要素及其关系的数学表达，应该说，数学符号是描述复杂生态系统的一种速记，方程式可以形象地记述生态系统中各成员间的相互关系。

它是定量研究工作的基础。

一般以数学方程组（微分、积分、代数方程）的解提供真实系统行为的说明，是上升为理论的桥梁。